Camera de cocsare

PREZENTAREA CONSTRUCTIVE FUNCŢIONALĂ A APARATULUI

În industriile petrolieră prelucătoare, chimică şi petrochimică, precum şi în alte industrii, se întâlnesc aparate tehnologice care, prin formă şi dimensiuni, intră în categoria aparatelor de tip coloană, aparate zvelte, cu raport relativ mare între înălţime şi diametru.

Tendinţa actuală către aparate cu înălţimi din de mai mari,în condiţiile în care creşte şi diametrul acestora-date fiind cerinţele realizării diferitelor procese tehnologice-, justifică preocuparea pentru sistematizarea cunoştinţelor privitoare la aparatele de tip coloană.

Calculul complet al unui aparat de tip coloană înclude dimensionarea tehnologică şi dimensionarea mecanică, ambele dimensionări fiind interdependente.

În proiectul de faţă îşi propune furnizarea de informaţi tehnice privind rezolvarea problemei dimensionării din punct de vedere mecanic ale unei camere de cocsare,având toate datele referitoare la calculul tehnologic.

Conceptul de aparat de tip coloană, în general, este asociat cu cel de proces de transfer de substanţă sau de masă (absorbţie, desorbţie, chemosorbţie, adsorbţie, fraţionare, resctificare, extracţie…). Pentru a asigura durata necesară realizării procesului urmărit, coloana trebuie să aibă o anumită înălţimi şi un anumit diametru tehnologic.

Forma aparatelor de tip coloană este cilindrică în general.

Se consideră ca fiind aparate de tip coloană toate aparatele tehnologice cilindrice verticale care îndeplinesc una din următoarele condiţii:

a) Hit=21200 mm

b) Dit=5400 mm

în care

Hit: înălţimea totală aaparatului, în mm

Dit: diametrul interior tehnologic echivalent al aparatului, în mm

Camera de cocsare este aparat de tip coloană îndeplinind condiţia Ht>10mm

Cocsul este unul dintre produse de prelucrare cu reacţii termice. Una din problemele rafinăriilor este prelucrarea produselor reziduale provenind de la D.A. sau D.A.V. pentru a obţine produse de valoare mai ridicată.

În acest scop sunt aplicate următoarele procese termice:

• Reducerea viscozităţii,

• Cracarea termică,

• Cocsarea

La procesul de cocsare întârziată, materiile prime mai ales folosite sunt:

• Păcura primară

• Rezidiu de vid

• Rezidiu de C.T.

• Uleiul decantat de la instalaţia de C.C.

• Smoala rezultată de la gudroanele de la cocsarea cărbunelui

• Bitumuri

Proprietăţile materiei prime care influenţează calitatea cocsului produs sunt:

• Densitatea

• Cantitatea de cocs

• Limitele de distilare

• Factorul de caracterizare

• Cantitate de sulf şi de metale.

Materia primă, rezidiul de vid este introdus în partea inferioară a coloanei de fracţionare unde se evaporează uşor, iar reyidiul şi un condensat greu format din elementul camerei de cocsare constituind materia de recirculare se amestecăşi reprezintă materia primă de alimentare a cuptorului.

În ansamblul său, aparat de tip coloanî se copune din corp şi amenajările (echipamentele) interioare şi/sau exterioare. Amenajările exterioare (scări,platforme, dispozitive de ridicare) permit executarea operaţiilor de exploatare şi întreţinerea curetnă, montare, demontare, supraveghere tehnologică şi condiţii sigure de securitate şi protecţia muncii.

Camera de cocsare este formată din:

• Racord de legătură

• Capacul elipsoidal al domului

• Corpul domului

• Mantaua cilindrică

• Racordarea conică

• Suportul de rezemare(piciorul)

• Capacul plan pentru descărcarea produsului

Camera de cocsare în timpul funcţionării sale este supusă

la diferite temperaturi.

Înainte de a intra în funcţionare, camera de cocsare trebuie pregătită. În interiorul ei se introduce abur pentru preîncăzire. Camera se încălzeşte la 150C. După introducerea aburului se face probă de presiune pentru depistarea neetanşeităţilor.

Se începe apoi încăţzirea camerei de cocsare cu vapori de produs de la celaltă cameră de cocsare în funcţiune.

Temperatura de la 150C creşte astfel până la 380-400C după cum se dirijează progresiv materialul ieşit din cuptor, în alimentarea camerei.

Odată cu începerea operaţiei de încălzire dilatarea camerei de cocsare este evidentă şi pe verticală şi pe orizontală. După umplarea şi liniştirea camerei de cocsare încep operaţiile de stripare a condensului cu abur şi răcirea lui cu apă, ajungându-se la temperatura de 80-100C. În urma acestei operaţii de stripare şi răcire are loc fenomenul de contracţie primară revenind la dimensiunile iniţiale.

La răcirea cu apă, apa pătrunde prin porii formaţi de abur în scopul de arăci cocsul la 80-100C.

Răcindu-se cocsul, camera de cocsare suferă o contracţie datorită diferenţei de temperatură. După întreruperea funcţionării unei camere, urmează răcirea şi eliminarea cocslui format în timpul procesului de cocsare. Creşterea presiunii, a temperaturii, a raţiei de recirculare şi la îmbunătăţirea caracteristicilor acestuia.